زراعت و فناوری زعفران

چکیده زعفران ادویه‌ای است که از کلاله‌های گل Crocus Sativus L پس از خشک شدن تولید می‌شود و گران‌ترین ادویه جهان است. بنابراین این محصول هدف تقلب‌های مکرر و برچسب‌گذاری‌های نادرست است. در بازار محلی ایران زعفران بر اساس محل سرزنی در کلاله به سه نوع عمده سرگل، نگین و پوشال تقسیم می‌شود که خواص کیفی و قیمت آنها بر اساس نوع آنها متفاوت است. بنابراین تشخیص نوع زعفران از لحاظ کیفی و اقتصادی حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر، ترکیب طیف‌سنجی تبدیل فوریه FT-MIR و روش‌های شیمی آماری برای طبقه‌بندی انواع زعفران ایرانی به کار گرفته شدند. روش‌های پیش‌پردازش مختلف برای اصلاح داده‌های طیفی استفاده شدند و مدل تحلیل مولفه اصلی (PCA) به عنوان مدل بدون نظارت و مدل آنالیز تشخیصی خطی (LDA) با دو کرنل خطی و درجه دو به کار گرفته شدند. بهترین نتیجه با پیش‌پردازش SG + D2 + MSC و کرنل خطی مدل LDA با دقت پیش‌بینی 88/88% برای طبقه سه نوع زعفران به دست آمد. نتیجه قابل قبول بدست آمده کارایی این روش را برای تشخیص غیرمخرب انواع زعفران ایرانی اثبات می‌کند.

چکیده زعفران به‌عنوان یکی از محصولات استراتژیک ایران، علاوه بر کلاله، دارای گلبرگی غنی از ترکیبات فنولی و آنتوسیانین است که می‌تواند به‌عنوان منبع طبیعی رنگ و آنتی‌اکسیدان مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، آنتوسیانین‌ها ترکیباتی ناپایدار بوده و در برابر عوامل محیطی همچون نور، حرارت و اکسیژن به‌سرعت تخریب می‌شوند. هدف از پژوهش حاضر، بهبود پایداری و کارایی ترکیبات زیست‌فعال موجود در گلبرگ زعفران از طریق ریزپوشانی با استفاده از سدیم کازئینات و به‌کارگیری آن در فرآورده لبنی نظیر ماست بود. ابتدا عصاره گلبرگ زعفران استخراج و پس از تغلیظ، در نسبت‌های مختلف هسته به دیواره (1:3، 1:5 و 1:7) با ماده دیواره سدیم کازئینات مخلوط و به روش خشک‌کردن انجمادی ریزپوشانی شد. نمونه شاهد شامل عصاره بدون پوشش بود. سپس خصوصیات فیزیکوشیمیایی پودرها شامل میزان آنتوسیانین، رطوبت، فعالیت آبی، حلالیت، دانسیته و شاخص‌های جریان‌پذیری ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نسبت 1:7 بهترین ویژگی‌ها را از نظر پایداری آنتوسیانین، کاهش رطوبت و فعالیت آبی، بهبود جریان‌پذیری و افزایش حلالیت دارا بود.

چکیده زعفران گران‌ترین ادویه‌ی جهان است که علاوه بر مصارف خوراکی، در طب سنتی و دارویی کاربرد داشته و جزو ارزشمندترین منابع به دلیل وجود ترکیبات زیست فعال می باشد. ریزپوشانی فرایندی برای به دام انداختن ترکیبات فعال و موثره در داخل ذرات به منظور آزاد سازی آنها در زمان و مکان مناسب می‌باشد؛ این تکنولوژی می تواند باعث افزایش پایداری ترکیبات موثره شود. استفاده از خشک کن پاششی یکی از تکنیک‌های متداول در فرایند ریزپوشانی به شمار می‌آید. در این پژوهش ترکیبات زیست فعال زعفران در پوشش دیواره‌ای نشاسته استخراجی از پیاز آن در سطوج 5%، 10% و 20% توسط خشک کن پاششی، ریزپوشانی شدند. فعالیت آبی پودر تولیدی، اندازه ذرات و پراکندگی ذرات و میزان مواد موثره عصاره زعفران (کروسین، سافرانال و پیکروکروسین) اندازه گیری شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی به منظور نحوه به دام انداختن ترکیبات موثره هسته مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داد که نمونه با ماده دیواره ای 20% نشاسته، از نظر ریخت شناسی میکروکپسول نسبت به سایر نمونه‌ها بهتر و به دلیل کرویت نسبت به مابقی نمونه ها ارجحیت داشت. همچنین با افزایش سطح مواد دیواره‌ای، فعالیت آبی نمونه‌های تولیدی کاهش یافت(173/0). کاهش اندازه ذرات به 7/88نانومتر با افزایش غلظت مواد دیواره ای منجر به تشکیل میکروکپسول پایدار شد، که مانع از بهم پیوستگی و تجمع ترکیبات در طول فرآیند ریزپوشانی گردید. مقادیر مثبت پتانسیل زتا که با افزایش سطوح دیواره، افزایش نشان داد(mv 25)، دلیل دیگری بر پایداری بیشتر سیستم بود. راندمان ریزپوشانی تمام نمونه ها 96% بدست آمد. حضور 5% ترکیبات دیواره‌ای نقش حفاظتی بیشتری در برابر ترکیبات رنگی ریزپوشانی شده زعفران داشت(56/0 نانومتر). بنابراین ریزپوشانی عصاره زعفران با استفاده از نشاسته استخراجی از پیاز آن می‌تواند ترکیبات موثره زعفران را حفظ کند.

چکیده زعفران به عنوان یکی از محصولات مهم کشاورزی در ایران شناخته می‌شود، اما در سال‌های اخیر تولید آن به‌طور چشمگیری کاهش یافته و به 42/3 کیلوگرم در هکتار رسیده است. یکی از چرایی های این کاهش، زمان‌بر بودن مراحل برداشت و جداسازی کلاله‌ها از گل‌هاست که برای فرآوری 2400 تا 2700 گل تقریباً 180 تا 204 دقیقه زمان نیاز دارد. انجام دستی مراحل کاشت، داشت، برداشت و فرآوری زعفران علاوه بر ارزشمند کردن محصول، نگرانی‌هایی درباره آلودگی‌های میکروبی و قارچی به همراه دارد. در این مطالعه، روش‌های مختلف جداسازی کلاله زعفران به سه مرحله ردیف نمودن گل، برش اجزای گل و جداسازی کلاله طبقه‌بندی شده‌اند. بررسی دستگاه‌های مختلف نشان داده است که ترکیبی از تکنیک‌های پردازش تصویر، حسگرهای نوری، سیستم‌های مکانیکی با طراحی بهینه و استفاده از جریان هوا بهترین روش برای دستیابی به دقت و کیفیت بالا در جداسازی کلاله‌ها است. در این مقاله پیشنهاداتی نیز برای بهبود مکانیزاسیون این فرآیندها ارائه شده است.

چکیده زعفران به دلیل خواص فراوان به عنوان گرانترین گیاه دارویی و ادویه­ای در جهان شناخته شده است. این گیاه دارای متابولیت­های ثانویه فراوان بوده که مهم­ترین آنها شامل کروسین، پیکروکروسین و سافرانال می­باشد. شرایط مختلف خشک کردن و نگهداری سبب کاهش کیفیت و مواد مؤثره کلاله زعفران شده که از ارزش و اعتبار آن جهت صادرات کاسته است. این پژوهش با هدف بررسی چگونگی حفظ خصوصیات کیفی، مواد مؤثره و کاهش بار میکروبی کلاله خشک زعفران در طی مدت انبارداری انجام شد. به این منظور کلاله­های خشک شده زعفران با استفاده از بسته­های سه لایه (پلی اتیلن-پلی استر-پلی اتیلن) و سه نوع اتمسفر شامل هوا، خلأ و N₂ بسته­بندی شدند. سپس بسته­ها در دمای اتاق و برای مدت 80 روز نگهداری شدند. هر 20 روز یکبار غلظت گازهای اکسیژن، دی­اکسید­کربن، خواص فیزیکوشیمیایی، بار میکروبی­کل و تصویر روبشی نمونه­ها اندازه­گیری شدند. نتایج نشان داد بهترین نمونه جهت حفظ خصوصیات فیزیکوشیمیایی کلاله زعفران بسته­های حاوی اتمسفر غنی از نیتروژن بود، بطوریکه میزان کروسین و پیکروکروسین به ترتیب 1/0 و 3/0 درصد کاهش یافت، در صورتیکه مقدار سافرانال 3/0 درصد افزایش نشان داد. همچنین بار میکروبی­کل به میزان 1 سیکل لگاریتمی نسبت به روز اول انبارداری در بسته­های حاوی اتمسفر خلأ کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز نشان داد نمونه­های تحت اتمسفر نیتروژن مانند نمونه شاهد دارای تورم سلولی و ذرات حبابی شکل همراه با پارگی غشای سلولی و فروپاشی سلول بود.

چکیده یکی از روش­های مدیریتی نوین به منظور کاهش هزینه و همچنین کاهش آلودگی محیط زیست استفاده از پسماندهای حاصل از کشاورزی است. نظر به اهمیت ترکیبات فلزی در سلامتی مصرف کنندگان و نقش تعیین کننده آن در پیشنهاد نواحی کشت مناسب برای توسعه مصارف خوراکی اجزای مختلف گل زعفران در ایران، سنجش مواد معدنی و عناصر فلزی مفید تغذیه­ای و باقیمانده فلزات سنگین در آن ضروری است. ایران با تولید سالانه ۳۳۰ تن و صادرات ۲۸۰ تن از این محصول بزرگ‌ترین تولیدکننده و صادر کننده زعفران در دنیا است. در این مطالعه مواد معدنی اجزای مختلف گل زعفران (گلبرگ، پرچم و خامه) جمع آوری شده از یازده مزرعه (در استان خراسان رضوی و قزوین) با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه­گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد، در پرچم بیشترین میزان مواد معدنی به ترتیب مربوط به منیزیم (90/3031) سدیم (29/366)، آهن (57/236)، مس (01/122)، منگنز (04/109) و روی (17/91) بر حسب میلی­گرم در کیلوگرم است. همچنین میزان کلسیم و پتاسیم نیز به ترتیب 30/2 و 51/3 گرم در 100 گرم بود. در خامه نیز بیشترین میزان مواد معدنی به دست آمده به ترتیب مربوط به منیزیم (78/2365)، سدیم (53/394)، آهن (11/238)، منگنز (13/113)، روی (83/66) و مس (39/49) بر حسب میلی­گرم در کیلوگرم بود. میزان کلسیم و پتاسیم نیز به ترتیب 30/4 و 15/2 گرم در 100 گرم بود. در مورد گلبرگ نیز همانند خامه بیشترین میزان مواد معدنی­ به ترتیب مربوط به منیزیم (80/1805)، سدیم (25/539)، آهن (63/292)، منگنز (98/81)، روی (76/56) و مس (17/16) بر حسب میلی­گرم در کیلوگرم بود. همچنین میزان کلسیم (45/3) و پتاسیم (59/1)گرم در 100 گرم بود. با توجه به نتایج و غنی بودن اجزا مختلف گل زعفران از مواد معدنی، می­توان از آن­ها در صنایع غذایی مختلف جهت غنی­سازی و جبران کمبود مواد معدنی انواع غذاهای فراوری شده و کنسرو شده استفاده کرد.

چکیده گلبرگ زعفران به عنوان یکی از منابع سرشار از آنتوسیانین شناخته می‌شود. با توجه به ماهیت ضایعاتی این بافت گیاهی در حال حاضر و آمار تولید قابل توجه این گیاه و مصرف بالای آنتوسیانین به عنوان رنگ خوراکی مجاز در کشور ایران، می‌توان استخراج صنعتی آن را مد نظر قرار داد. در این پژوهش برای اولین بار با رویکردی صنعتی (تعیین پارامترها با درنظر گرفتن استخراج صنعتی) شرایط استخراج آنتوسیانین منومری از گلبرگ زعفران با استفاده از تک حلال اسید‌سیتریک مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله دلایل این انتخاب برای جایگزین سایر حلال‌های مورد بررسی قرار گرفته مطالعات پیشین، می‌توان به دردسترس و مجاز بودن مصرف این ماده در صنعت غذایی اشاره کرد. متغیرهای نسبت حلال به بافت گیاهی خشک در بازه 10 الی 60 میلی‌لیتر بر گرم، دمای استخراج در بازه 25 الی 35 درجه سانتی‌گراد، درصد غلظت حلال در بازه 5 الی 20 و زمان استخراج 2 الی 120 دقیقه برای انجام آزمایش‌ها در نظر گرفته شدند. جهت بدست آوردن بهترین شرایط استخراج آنتوسیانین از گلبرگ زعفران، مدل بدست آمده از روش سطح-پاسخ مورد بهینه سازی قرار گرفت. با توجه به ضرایب بدست آمده، نسبت حلال به گلبرگ، شاخص ترین متغیر استخراج شناخته شد. نسبت حلال به گلبرگ 10 میلی‌لیتر بر گرم، درصد غلظت حلال 04/5، دمای استخراج 25 درجه سانتی‌گراد و زمان استخراج 555/179 دقیقه به عنوان شرایط بهینه استخراج تعیین شدند. برای بهینه‌سازی، زمان استخراج تا 180 دقیقه درنظر گرفته شد. پیش‌بینی مدل نیز از میزان آنتوسیانین استخراجی در زمان بهینه 944/688 میلی‌گرم بر لیتر بود.

چکیده زعفران یکی از گرانترین ادویه­های جهان محسوب می­شود. زعفران ادویه­ای که بسیار مورد تقلب قرار می­گیرد. توسعه تکنیک­های مبتنی بر ابزار ساده، ارزان قیمت، مناسب و سریع در صنایع غذایی جهت تشخیص تقلّباتی همچون تقلّبات زعفران ضروری است. در پژوهش حاضر، ترکیب پردازش تصویر و روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای ارزیابی سریع و غیر مخرّب تشخیص زعفران واقعی از زعفران تقلبی به کار رفته است. پس از تهیه تصاویر از توده زعفران خالص و تقلّبی و کلاله­های مجزا، تصاویر وارد مراحل پیش پردازش شدند و در نهایت، ویژگی­های آماری مرتبط با بافت تصاویر و ویژگی­های مورفولوژی شامل 105 ویژگی استخراج شدند. به منظور افزایش سرعت و دقت طبقه­بندی، از روش آنالیز مؤلفه­های اصلی PCA برای کاهش ابعاد ماتریس ویژگی استفاده شد. همچنین طبقه­بندی تصاویر به کمک توابع کرنل مختلف SVM ،به صورت دو کلاس انجام شد. سپس شاخص­های آماری نظیر دقت، صحت، حساسیّت، اختصاصی بودن و سطح زیر منحنی به منظور ارزیابی طبقه­بند محاسبه شدند که مقادیر این شاخص­ها برای طبقه­بندی با کرنل کوبیک SVM برای تشخیص زعفران تقلبی از زعفران واقعی به ترتیب 97، 93، 83، 5/97و 97 درصد بدست آمد. نتایج حاصل از این طبقه­بندی نشان داد که این سیستم به عنوان یک روش هوشمند، سریع، غیرمخرب و دقیق، قابلیت تشخیص زعفران واقعی را از تقلبی  دارد.

چکیده زعفران یکی از گیاهان داروئی مهم است که در قسمت‌های مختلف کشور و به ویژه در استان‌های خراسان رضوی و جنوبی کشت شده و بواسطه قیمت آن یکی از اقلام مهم صادراتی ایران به‌شمار می‌رود. عصاره این گیاه به‌دلیل غنی بودن ترکیبات مختلف فیتوشیمیایی دارای خواص آنتی‌اکسیدانی بوده و به عنوان دارو در طب سنتی و نوین مورد استفاده قرار می‌گیرد. کروسین یکی کاروتنوئیدهای طبیعی موجود در زعفران است که اخیرا در فرمولاسیون داروهای ضد افسردگی استفاده شده است. با توجه به اهمیت مواد موثره موجود در عصاره زعفران و به‌خصوص کروسین، در این مقاله یک روش مناسب و کاربردی استخراج با حلال برای استخراج کروسین از زعفران مورد مطالعه قرارگرفته است. برای این منظور در نسبت‌های مختلف حجمی از حلال‌های آب-اتانول شامل 100-0، 75-25، 50-50، 25-75 و 0-100 استخراج مواد موثره و کروسین با استفاده ار امواج فراصوت با فرکانس 32 کیلوهرتز و در دمای محیط انجام شد. از روش اسپکتروفتومتری فرابنفش مرئی در طول موج 445 نانومتر برای اندازه‌گیری جذب کروسین و از روش آماری حداقل مربعات و به کمک منحنی تنظیم برای محاسبه غلظت کروسین در نمونه‌های استخراج شده استفاده شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده برای نسبت‌های مختلف حلال آب و اتانول و همین‌طور پایداری این محلول‌ها پس از زمان سه روز، آب و اتانول با نسبت حجمی 50:50 به عنوان حلال بهینه برای استخراج مواد موثره و کروسین از زعفران انتخاب شد.

چکیده تغییر در کیفیت زعفران در اثر زمان نگهداری بین نمونه‌های برداشت شده از دو سال متوالی به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است. بدین منظور، نمونه‌های زعفران برداشت شده از سال‌های 1395 و 1396 برای تعیین میزان ترکیبات فرار و همچنین میزان کروسین و پیکروکروسین به ترتیب با استفاده از تکنیک واکنش انتقال پروتون- زمان پرواز- طیف سنج جرمی (PTR-TOF-MS) و روش استاندارد تجاری ایزو (ISO 3632) مورد آنالیز قرار گرفتند. نتایج تجزیه ترکیبات فرار نشان داد که 11 ترکیب عمده از جمله سافرانال، اسید استیک، 2(5H)-فورانون، ایزوبوتانال، بایوجنیک آلدهید فرگمنت، 4-کتوایزوفرون، استالدهید، بوتیرولاکتون، استون/پروپانال، متانول و ایزوفرون مسئول بیش از 80 درصد ترکیبات فرار در ساختار ترکیبات فرار شناسایی شده زعفران بودند. نتایج مقایسه بین نمونه‌های نگهداری شده از دو سال مورد بررسی نشان داد که ترکیبات سافرانال، استیک اسید، 2(5H)-فورانون، بایوجنیک آلدهید فرگمنت و بوتیرولاکتون در نمونه‌های نگهداری شده از سال 1395 نسبت به نمونه‌های سال 1396 افزایش معنی‌داری (بین 82-56 درصد) نشان دادند. در مقابل، غلظت ایزومرهای ایزوفرون به‌عنوان پیش‌ساز سافرانال با کاهش نسبی همراه بود. به همین ترتیب، میزان کروسین و پیکروکروسین اندازه‌گیری شده به‌طور معنی‌داری بین نمونه‌های دو سال مورد بررسی متفاوت بود. در تمام نمونه‌های مورد بررسی، میزان عوامل رنگ و طعم زعفران به‌طور میانگین به ترتیب 20 و 14 درصد در نمونه‌های نگهداری شده از سال 1395 نسبت به نمونه‌های حاصل از سال 1396 کاهش نشان داد. براساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، تغییر در میزان کروسین، پیکروکروسین و ترکیبات عمده فرار زعفران شامل سافرانال، استیک اسید، (5H)-فورانون، ایزوبوتانال و ایزوفرون را می‌توان به‌عنوان شاخصی برای تمایز نمونه‌های برداشت شده از سال جاری و نمونه‌های نگهداری شده سال‌های قبل مد نظر قرار داد.

چکیده این مطالعه با هدف تعیین ترکیب شیمیایی، خصوصیات سیلویی، قابلیت هضم و فراسنجه‌های تولید گاز برون‌تنی ضایعات زعفران (شامل گلبرگ و پرچم) قبل و بعد از سیلو شدن انجام شد. تیمارهای آزمایشی (با 4 تکرار) شامل 1) ضایعات زعفران قبل از سیلو شدن، 2) سیلاژ ضایعات زعفران بدون افزودنی، 3) سیلاژ حاوی 88/96 درصد ضایعات زعفران+12/3 درصد سبوس گندم (وزن­تر)، 4) سیلاژ حاوی 75/93 درصد ضایعات زعفران+25/6 درصد سبوس گندم (وزن­تر)، 5) سیلاژ حاوی 5/87 درصد ضایعات زعفران +5/12 درصد سبوس گندم (وزن تر)، 6) سیلاژ حاوی 75 درصد ضایعات زعفران +25 درصد سبوس گندم (وزن­تر)، و 7) سیلاژ حاوی 50 درصد ضایعات زعفران+50 درصد سبوس گندم (وزن تر) بود. تجزیه‌ی آماری داده‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمار 2 به‌دلیل کپک‌زدگی و چسبندگی زیاد، از کیفیت ظاهری و بوی مناسبی برخوردار نبود، ولی افزودن سبوس گندم بویژه در سطوح بالاتر (تیمارهای 4، 5 و 6) منجر به افزایش کیفیت سیلاژ ضایعات زعفران شد. ترکیب شیمیایی تیمارهای آزمایشی (ماده خشک 37/54-40/10 درصد وزن تازه، الیاف نامحلول در شوینده‌ی خنثی 35/27-83/12 درصد، الیاف نامحلول در شوینده‌ی اسیدی 45/11-23/7 درصد، پروتئین خام 67/15-88/14 درصد، چربی خام 77/5-43/5 درصد و خاکستر 12/11-89/5 درصد وزن خشک) متفاوت بود. در بین تیمارهای آزمایشی، بیشترین مقدار الیاف نامحلول در شوینده‌ی خنثی و اسیدی (به‌ترتیب 35/27 و 45/11 درصد) در تیمار 7 مشاهده شد. کمترین مقدار pH و بیشترین غلظت اسید لاکتیک، اسید استیک، حجم گاز تولید شده در زمان‌های 12 و 24 ساعت و ثابت نرخ تولید گاز در تیمار 7 مشاهده شد. قابلیت هضم حقیقی ماده خشک از 30/76 درصد برای تیمار 2 تا 95/79 درصد برای تیمار 1 متغیر بود. در مجموع، ضایعات زعفران پیش از سیلو شدن از ارزش تغذیه‌ای مناسبی برخوردار بود، و سیلو کردن بدون افزودنی موجب کاهش کیفیت آن شد. به هر حال، سیلو کردن این ضایعات مخلوط با سبوس گندم به‌عنوان یک ماده‌ی جاذب رطوبت امکان‌پذیر بود بدون آن‌که تأثیر منفی بر برخی پارامترهای تغذیه‌ای داشته باشد. از لحاظ کیفیت ظاهری، بو، عدم کپک‌زدگی و خصوصیات تخمیری محیط سیلو، بهترین شرایط در تیمار 7 مشاهده شد.

چکیده طبقه­بندی زعفران به عنوان گران­ترین ادویه از اهمیت بالایی برای مشتریان و تجار برخوردار است. به طور کلی، در حال حاضر دو روش برای درجه­بندی زعفران استفاده می­شود. روش اول براساس تجربیات فرد خبره و با مشاهده نمونه­ها انجام می­شود. روش دوم تخریبی بوده و با استفاده از متدهای آزمایشگاهی انجام می­گیرد. طبق نظر متخصصان، استفاده از تکنیک­های یادگیری ماشین برای طبقه­بندی زعفران به دلیل داشتن ماهیت غیر مخرب و خصوصیات بهنگام، یک هدف است. این روش همچنین می­تواند باعث افزایش دقت فرآیند درجه­بندی در مقیاس صنعتی شود. در این مقاله، یک روش مبتنی بر ماشین بینایی ارائه شده است. با توجه به عدم تحقیقات مستند در مورد این موضوع، جستجوی مشروح جامع در این کار ارائه می­شود. تقریباً تمام ویژگی­های رنگ استخراج و در تعداد زیادی از طبقه­بندی کننده­ها استفاده شد. افراد خبره در ایران زعفران را بر اساس خصوصیات ظاهری به سه طبقه اصلی یعنی پوشال، نگین و سرگل طبقه­بندی می­کنند. در این مقاله، یک بانک اطلاعاتی متشکل از 440 تصویر از زعفران برای سه کلاس مختلف با استفاده از دوربین تلفن همراه جمع­آوری شد. پس از اعمال تعدادی از مراحل پیش پردازش مانند حذف پس زمینه، بریدن و حذف مناطق ناخواسته تصاویر و غیره ، 21 ویژگی رنگی با استفاده از روش های مختلف تحلیل تصویر استخراج شد. برای طبقه­بندی از 22 طبقه­بندیگر استفاده شدند. مقایسه نتایج طبقه­بندی کننده­های مختلف نشان داد که Linear Discriminant ، Linear SVM، Bagged Trees و RUSBoost Trees می توانند در هنگام استفاده از ویژگی­های رنگی، درجه­بندی دقیق­تری را نسبت به سایر طبقه­بندی کننده­ها ایجاد کنند. به طور خاص، دراین کار، میانگین دقت 23/82 درصد با استفاده از طبقه­بندی­کننده خطی SVM بدست آمد.

چکیده زعفران گران­ترین محصول کشاورزی جهان می­باشد و ایران بزرگترین تولیدکننده زعفران در جهان است، آلوده­شدن زعفران در مراحل مختلف فرایند تولید، علاوه بر کاهش کیفیت منجر به کاهش اعتبار در بازار جهانی و صادرات می­شود. لذا انتخاب یک روش مناسب جهت غیرفعال­سازی فلور میکروبی زعفران ضرورت دارد. در بین روش­های مختلفی که برای غیرفعال کردن میکروب­ها استفاده می­شوند، پلاسمای سرد به علت وجود مزایای بالقوه بی­شمار از قبیل طبیعت غیرسمی، هزینه­های عملیاتی پایین، کاهش قابل توجه مصرف آب طی فرایند­های ضد عفونی، و امکان کاربرد آن برای محصولات غذایی متنوع، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. پلاسما حالتی از گاز یونیزه شده شامل یون­ها، الکترون، اشعه ماورابنفش و گونه­های واکنش مانند رادیکال­ها، اتم­ها و مولکول­های بر انگیخته است که قادر به غیرفعال­سازی میکروارگانیسم­ها می­باشد. در این پژوهش پلاسمای سرد با استفاده از دو نوع گاز شامل نیتروژن و هوا تولید و اثر تابش پلاسما در مدت زمان های صفر، 3، 6، 9 و 12 دقیقه بر ویژگی­های شیمیایی و میکروبی (باکتری اشرشیاکلی، انتروکوکوس فکالیس، کپک و مخمر) زعفران بررسی گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد اثر میکروب کشی پلاسمای نیتروژن نسبت به پلاسما هوا کمتر بوده و با افزایش زمان تابش پلاسما میزان غیرفعال سازی میکروارگانیسم­ها افزایش یافت. حداکثر کاهش بار میکروبی در زمان 12 دقیقه در ولتاژ 18 کیلوولت مشاهده شد و جمعیت باکتری اشرشیاکلی، انتروکوکوس فکالیس، کپک و مخمر به ترتیب به میزان 2/69، 2/48، 1/95 سیکل لگاریتمی کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که افزایش زمان تابش پلاسما، میزان کروسین، پیکروکروسین و سافرانال را به طور معنی­دار (0/50˂p)  کاهش داد. میزان کاهش کروسین، سافرانال و پیکروکروسین در زمان 12 دقیقه به ترتیب 6/01، 4/04، 5/44 درصد بود.

چکیده جداسازی کلاله از بقیه اجزای گل یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در فرآیند تولید زعفران تجاری می‌باشد. مراحل جداسازی ماشینی کلاله از یک توده گل زعفران شامل: الف) تک سازی گل‌ها، ب) ردیف‌کردن گل‌ها، ج) برش دم (قسمت اضافی) گل‌ها و د) جداکردن گلبرگ و پرچم می‌باشد. درواقع بدون تک­سازی و جدا کردن تک‌تک گل‌ها از هم، جداسازی ماشینی کلاله نمی‌تواند انجام شود. به دلیل اهمیت این مرحله از جداسازی گل زعفران در این تحقیق یک دستگاه دست‌ساز آزمایشی برای تنک‌سازی و ردیف کردن گل زعفران ساخته شد، به‌طوری که قابلیت کار و نصب با دستگاه‌های برش و جداسازی کلاله از گل و تبدیل به مقیاس صنعتی را نیز داشته باشد. برای این منظور از یک استوانه بردارنده برای تک‌سازی گل‌ها و از یک سطح شیب‌دار و نوار نقاله برای ردیف کردن گل‌های زعفران استفاده شد. دستگاه ساخته شده ازنقطه‌نظر بازده تک سازی و تلفات مورد ارزیابی قرار گرفت. به این‌ منظور از سه نوع گل زعفران (غنچه، باز دم­کوتاه و دم­بلند)، سه سرعت دورانی استوانه بردارنده (6، 12 و 5/21 دور بر دقیقه)، سه میزان مکش (30، 70 و 100 میلی‌متر جیوه) و چهار قطر داخلی سوراخ انگشتی‌های مکشی (2 تا 5 میلی‌متر) با سه تکرار استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان داد که به‌طورکلی، بیش‌ترین بازده تک‌سازی برای گل‌های زعفران باز دم­کوتاه برابر 75 درصد، در قطر سوراخ داخلی انگشتی‌های مکشی 5 میلی‌متر و میزان مکش 100 میلی‌متر جیوه در سرعت دورانی 6 دور بر دقیقه به‌دست می‌آید. برای ارزیابی عملکرد ردیف‌کردن گل زعفران، تعداد 100 عدد گل زعفران با طول 5 سانتی‌متر انتخاب شدند و در 5 تکرار آزمایش گردید که میانگین ردیف‌سازی با جهت صحیح گل‌ها برابر 84 درصد بدست آمد.

چکیده    زعفران یکی از مهم­ترین گیاهان اقتصادی دنیا است که کاربرد دارویی فراوانی نیز دارد. سرده زعفران (Crocus L.) با حدود 90 گونه از تیره زنبقیان (Iridaceae) در نیمکره شمالی، به­ویژه غرب آسیا و ایران پراکندگی دارد. تحقیق حاضر به‌منظور بررسی فعالیت ضد میکروبی عصاره قسمت­های مختلف از زعفران مزروعی (C. sativus var. haussknechtii) از قبیل پوشش­بُنه، بُنه، گل­پوش و کلاله­ی واریته­ای بر روی برخی میکروارگانیسم­های بیماری‌زا (Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus) می­باشد. نمونه­های گیاهی مورد نظر از چهار رویش­گاه مختلف استان کرمانشاه جمع‌آوری و در هرباریوم دانشگاه رازی کرمانشاه شناسایی گردید. پس از آماده‌سازی مواد خام گیاهی، عصاره‌‌ الکلی 4 قسمت مختلف این گیاهان (گل­پوش، کلاله، غده و پوشش­غده) به روش خیساندن (ماسراسیون) استخراج شد. آزمایشات میکروبی با استفاده از روش حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) در دو غلظت (128/0) میکروگرم در میلی‌لیتر (μg.ml^-1) و (512/0) میکروگرم در میلی‌لیتر (μg.ml^-1) به شیوه‌ی میکرو براث دایلوشن تعیین گردید. نتایج حاصل به کمک آزمون­های آماری نشان داد که ارتباط معناداری (001/0<p) بین افزایش غلظت عصاره­های الکلی گل­پوش این گیاه و قطر هاله عدم رشد وجود دارد. بدین ترتیب که عصاره متانولی گل­پوش نسبت به باکتری­های انترکوک ( 128/0) میکروگرم در میلی‌لیتر (μg.ml^-1) و در سالمونلاواستاف ائورئوس (512/0) میکروگرم در میلی‌لیتر، اثر بازدارندگی دارد. بر اساس یافته­های این تحقیق عصاره الکلی قسمت­های مختلف واریته­ای زعفران مزروعی غیر از گل‌پوش (که خاصیت نسبتاً خوبی از خود نشان­داد)، خاصیت ضدمیکروبی از خود نشان ندادند. به این ترتیب گل‌پوش این نوع زعفران وحشی می­تواند کاندیدای مناسبی برای بررسی­های آزمایشگاهی باشد و جداسازی ترکیبات فعال موجود در آن برای دستیابی به داروهای ضد میکروبی، پیشنهاد می­شود.

چکیده در این تحقیق به‌منظور تولید شکر قابل تخمیر جهت تولید بیواتانول (سوخت سبز)، هیدرولیز اسید رقیق باقی­مانده گیاه زعفران به‌عنوان یک نمونه مواد لیگنوسلولزی بررسی شده است. ضایعات گیاه زعفران جمع­آوری شده ابتدا با آب مقطر شسته شده و در معرض هوا و نور ­خورشید خشک شده و توسط آسیاب دیسکی ارتعاشی تا 50 میکرومتر آسیاب و در پلاستیک­های زیپ­دار در هوای اتاق نگهداری شد. زیست توده تهیه شده در زمان معین و در محلول اسیدی در اتوکلاو به مدت تعیین شده حرارت داده شد. به جهت بررسی تأثیر سه متغیر اصلی دما، غلظت اسید و زمان بر روی شکر قابل تخمیر تولید شده دما در 4 سطح 116، 124، 132 و 140 درجه سانتی­گراد غلظت اسید در 4 سطح صفر، 1، 2، 3، درصد و زمان در 4 سطح 20، 30، 40، 50 دقیقه انتخاب شد. محلول پس از خروج از اتوکلاو صاف شده و غلظت گلوکز، زایلوز و هم­چنین فورفورال با استفاده از کروماتورگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) اندازه­گیری شد و به‌وسیله یک معادله دو مجذوری مدل شد. نتایج نشان داد که تولید گلوکز تحت تأثیر توان دوم غلظت اسید و زمان است ولی زایلوز تحت تأثیر زمان و فورفورال وابسته به دما است. غلظت بالای اسید و دمای پایین و زمان متوسط می­تواند بیشترین محصول (گلوکز و زایلوز) با کمترین بازدارنده (فورفورال) را تولید نماید.

چکیده زعفران به‌ عنوان گران‌ترین محصول کشاورزی و دارویی جهان، ارزش ویژه‌ای دارد. با توجه به بازه برداشت کوتاه این محصول، نگهداری گل زعفران در شرایط مناسب جهت فراوری با تأخیر، نیازمند بررسی عوامل مؤثر بر کاهش کیفیت زعفران است. اثر ضخامت انباشتگی، دمای نگهداری و زمان نگهداری گل زعفران بر شاخص‌های شیمیایی کروسین، سافرانال و پیکروکروسین و آلودگی‌های میکروبی کل، کلی‌فرم و کپک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه مدل ‌سازی گردید و ساختار شبکه با استفاده از الگوریتم تکاملی ژنتیک بهینه ‌سازی شد. شبکه عصبی بهینه با ضریب تبین بالاتر از 94 درصد و خطای پایین، قادر به پیش‌بینی ویژگی‌های کیفی زعفران تحت شرایط نگهداری بود. بررسی مدل نشان داد ضخامت انباشتگی تأثیر کمی در مقایسه با دما و زمان نگهداری بر کیفیت شیمیایی و میکروبی زعفران دارد در حالی ‌که افزایش دمای نگهداری کاهش کیفیت شیمیایی و میکروبی را شدت می‌بخشد و زمان نگهداری نسبت به دما اثر کمتری دارد. نگهداری گل زعفران در دمای پایین و نزدیک به صفر درجه سانتی‌گراد برای حداکثر حفظ ترکیبات شیمیایی ارزشمند و کمترین توسعه آلودگی میکروبی طی نگهداری الزامی است.

چکیده از مهمترین متابولیت‌ها در زعفران آپوکاروتنوئیدهای کروستین و کروسین می باشند. رنگ زعفران بطور عمده به میزان و کیفیت حضور ماده کروسین بستگی دارد که خود فرم استری گلیکوزیله شده ماده کروستین توسط آنزیم گلیکوزیل ترانسفراز می باشد. در این مطالعه به جداسازی و شناسایی این متابولیت‌ها در عصاره متانولی و کلرفرمی کلاله زعفران در مرحله گرده افشانی با دستگاه کروماتوگرافی مایع مجهز به طیف سنجی‌ جرمی (LC-APCI-MS) پرداخته شده است. شناسایی ایزومرهای سیس و ترانس آپوکاروتنوئیدهای کروسین و کروستین بر اساس سه مولفه طیف جرمی این ترکیبات در فاز یون منفی، زمان بازداری و دامنه جذبی آنها صورت پذیرفت. تغییر این پارامترها در شناسایی ایزومرهای کروسین بر اساس موقعیت اتصال واحدهای UDP-‌گلوگز و جنتیوبیوزیل به آپوکاروتنوئید کروستین و هم چنین تعداد این واحدهای اتصال یافته به این ترکیب امکان شناسایی فرم‌های مختلف کروسین را میسر می سازد. از تعداد 9 ترکیب شناسایی شده دو ترکیب مربوط به متابولیت‌های پیکروکروسین و کروستین و بقیه به عنوان ایزومرهای سیس و ترانس کروسین ها شناسایی شدند. فرم‌های مختلف شناسایی شده کروسین‌ها که از جمله ترکیبات مهم قطبی گروه متابولیت‌های کاروتنوئیدی در کلاله زعفران می باشند به فرم استرهای کروستین -گلوکز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل) و جنتیوبیوز (بتا دی گلوکوپیرانوزیل دی گلوکز) شناسایی گردیدند. هم چنین یونهای شارژ مضاعف با توجه به تقارن بالای مولکولی تنها برای ایزومر ترانس کروسین-4 مشاهده گردید. دستگاه کروماتوگرافی استفاده شده در این تحقیق ابزاری قدرتمند برای بررسی ترکیبات موجود در منابع گیاهی هم چون زعفران بوده که استفاده از روش APCI-MS در فاز یون منفی امکان تفکیک و شناسایی دقیق انواع مختلف فرم‌های استری ایزومرهای کروسین را عمدتا بر پایه تشخیص یون‌های مرتبط با قطعات حاصل از کاهش واحدهای گلوکوزیل یا جنتیوبیوزیل و هم چنین قطعات حاصل از شکست‌های مولکولی، امکانپذیر می سازد.

چکیده امروزه تولید و استفاده از مواد غذایی و نوشیدنی های رژیمی و فراسودمند رو به فزونی گذاشته است.با توجه به اینکه کربوهیدراتها یکی از مهمترین منابع افزایش دهنده کالری می باشند، بسیاری از توجهات در صنعت غذا به کاهش استفاده از این منبع مهم و جایگزینی آن با شیرین کننده های بدون کالری یا کم کالری معطوف گردیده است. با توجه به اینکه، شیرین کننده های طبیعی و سنتزی بسیاری برای جایگزینی ساکارز در مواد غذایی استفاده می شود، اثرات شیرین کننده های مصنوعی و جایگزین بر روی ویژگیهای محصول نهایی قابل توجه می باشد.استویا یک شیرین کننده گیاهی مناسب است که در بسیاری از مواد غذایی رژیمی به عنوان جایگزین شکر مورد استفاده قرار می گیرد. در تحقیق پیش رو اثر مصرف قند استویا در جایگزینی با ساکارز در تهیه نوشیدنی زعفرانی به عنوان یک نوشیدنی فراسودمند بررسی شده است. بر این اساس در تهیه شربت زعفرانی 5 تیمار 100%، 75%، 50%، 25%، 0% از قند استویا جایگزین ساکارزگردید. سپس خصوصیات فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی آن بررسی شد. بر اساس نتایج حاصله، با افزایش استویا میزان بریکس، دانسیته، ویسکوزیته و pH شربتها کاهش یافت وهمچنین از نظر حسی نیزبا افزایش قند استویا امتیاز کمتری کسب گردید. بهترین تیمار در بین تمامی تیمارها، نمونه حاوی 25% استویا و 75% ساکارز می باشد که در مقایسه با دیگر نمونه ها از نظر خصوصیات حسی از پذیرش بالاتری برخوردار بود واز لحاظ خصوصیات فیزیکوشیمیایی مشابهت بیشتری با نمونه شاهد داشت.

چکیده گیاهان دارویی یکی از منابع مهم آنتی‌اکسیدان‌هامی‌باشند، آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی باعث افزایش قدرت آنتی‌اکسیدان‌های پلاسما و کاهش ابتلا به بعضی بیماری‌ها مانند سرطان، بیماری‌های قلبی و سکته مغزی می‌شوند. با توجه به سمی بودن و اثرات سوءتغذیه‌ای آنتی‌اکسیدان‌های سنتزی موجود در مواد غذایی، نیاز به آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی از گیاهان با سمیت کمتر و اثربخشی بیشتر یک ضرورت جدی است. گلبرگ زعفران یک منبع گیاهی غنی از مواد پلی فنولی است که تاکنون موردتوجه قرار نگرفته است. لذا این پژوهش به‌منظور بررسی خواص آنتی‌اکسیدانی و ترکیبات فنولیک گلبرگ زعفران انجام شد. در این پژوهش ابتدا عصاره گلبرگ زعفران با حلال‌های الکلی اتانول و متانول 30، 70 و 90 درصد و آب به‌طور جداگانه استخراج شد. سپس میزان ترکیبات فنولی به روش فولین سیوکالتیو و فعالیت آنتی‌اکسیدانی آن به روش احیای رادیکال آزاد DPPH ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نوع و میزان حلال بر میزان ترکیبات فنولی و آنتی‌اکسیدانی اثر دارد و ارتباط معنی‌داری بین میزان ترکیبات فنولی و خاصیت بازدارندگی مشاهده شد. همچنین با افزایش غلظت، خاصیت آنتی‌اکسیدانی و ترکیبات فنولی عصاره افزایش می‌یابد. در پایان عصاره اتانولی به‌عنوان بهترین حلال برای بیشترین استخراج ترکیبات فنولی و آنتی‌اکسیدانی مشخص شد.

چکیده زعفران (L. Crocus sativus) یکی از گران‌ترین ادویه‌های دارویی جهان است که تولید محدود و قیمت بالای آن باعث شده تا در این گیاه تقلبات زیادی صورت بگیرد، این تقلبات بیشتر شامل افزودن مواد گیاهی و شیمیایی مشابه زعفران می‌باشد. برای تعیین این تقلبات روش‌های مختلفی گسترش یافته است که بیشتر آنها براساس مشخصات مورفولوژیکی، آناتومی و آزمون‌های شیمیایی است. این مطالعه نشان دهنده ی یک روش نوین برای تعیین تقلبات زعفران بر اساس روش های مولکولی وابسته به واکنش زنجیره ای پلیمراز می باشد که در آن از نشان‌گر مولکولی  ITS-2 (Internaltranscrribed spacer -2) استفاده شده است. در این بررسی از یک آغازگر عمومی بر مبنای ناحیهS rDNA  8/5 و آغازگرهای اختصاصی برگشتی بر مبنای ناحیه ITS-2 در گونه‌های مختلف تقلبات گیاهی و غیر گیاهی نظیر کلاله انار، ذرت، گلرنگ، زردچوبه، فلفل قرمز خرد شده و همچنین گوشت گاو و شتر برای انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز استفاده گردید. بعد از انجام واکنش، نوار مربوط به توالی ITS-2 در چندین نمونه گیاهی شامل ذرت، گلرنگ، انار، فلفل قرمز و زردچوبه‌ و همچنین گوشت گاو و شتر به‌عنوان تقلبات رایج زعفران، تکثیر شدند. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از تمامی آغازگرها در قالب واکنش PCR چندگانه سبب تکثیر تمامی نوارهای مربوط به انواع تقلبات می‌شود. اگرچه اکثر نوارها در ژل آگارز 2 درصد مشاهده شدند و لکن استفاده از ژل پلی آکریل آمید20 درصد منجر به تفکیک بهتر نوارها بر روی ژل گردید. این روش کارایی لازم برای تشخیص تقلبات زعفران در سطح یک درصد وزنی از مخلوط تقلبات را دارا می باشد.

چکیده در این تحقیق یک روش جهت اندازه‌گیری آفلاتوکسین در زعفران با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به آشکارساز فلورسانس ارائه شده است. در این روش آفلاتوکسین با استفاده از متانول 80% استخراج و سپس توسط ستون ایمونوافینیتی تخلیص شد. اندازه‌گیری‌ها در طول موج تحریک 365 و طول موج نشری 445 نانومتر انجام گرفت. حد تشخیص آفلاتوکسین‌های B₁، B₂،  G₁و G₂ به ترتیب  293/0، 08/0 ، 55/0  و 30/0  می باشد. درصد انحراف استاندارد نسبی در اندازه‌گیری انواع آفلاتوکسین بین  1/5-33/1 و میزان درصد بازیافت نیز در محدوده 67-94 می باشد. با توجه به نتایج روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا به‌کار گرفته شده در این تحقیق می‌توان به توانایی این روش در تعیین و اندازه‌گیری گونه‌های مختلف آفلاتوکسین در زعفران پی برد.

چکیده در این پژوهش از روش میکرواستخراج مایع- مایع پخشی بر پایه جامد شدن قطره آلی شناور – اسپکتروفتومتری UV- Vis به‌منظور استخراج و اندازه گیری آلاینده کادمیوم در نمونه‌های زعفران استفاده شد. اتانول به عنوان حلال پخشی، 1- آندکانول به عنوان حلال استخراج و استون به‌عنوان حلال رقیق کننده استفاده گردید. بررسی ها نشان داد که نوع و حجم حلال پخشی، حلال استخراج و حلال رقیق کننده در راندمان استخراج تاثیر به‌سزایی دارد. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص 0005/0 میکروگرم بر میلی لیتر به‌دست آمد. نمونه‌های زعفران تربت حیدریه، قائنات و باخرز با روش پیشنهادی مورد تجزیه قرار گرفت و درصد بازیابی برای نمونه های زعفران آلوده شده با 1/0 میکروگرم بر میلی لیتر از کادمیوم به‌دست آمد.